بتن چیست ؟
بتن در مفهوم وسیع به هر ماده یا ترکیبی که از یک ماده چسبنده با خاصیت سیمانی شدن تشکیل شده باشه گفته میشود. بتن امکان دارد از انواع مختلف سیمان – مواد مضاف – گوگرد – مواد افزودنی پلیمرها – الیاف و غیره … تهیه شود.
ولی در اصل بتنها از شن – ماسه – سیمان تشکیل شده که در بتن نقش اتصال سنگ دانه ها را دارد و در ارتباط مستقیم با مقاومت بتن است و آب در بتن نقش روان کردن بتن برای کارایی بهتر و انجام عملیات هیدراتاسیون را داراست.
در نحوه ساخت بتن ممکن است حرارت – بخار آب اتوکلاو – خلاء – فشارهای هیدرولیکی و متراکم کننده های مختلف استفاده شود.
بتن از پرکاربردترین مصالح ساختمانی است و ویژگی اصلی بتن ارزان بودن مواد اولیه آن است . به طورکلی محصولی است که از اختلاط آب با سیمان آبی و سنگدانه های مختلف در اثر واکنش آب باسیمان در شرایط محیطی خاصی حاصل میشود و دارای ویژگی های خاص است.
در دسترس بودن مصالح آن – دوام نسبتاً زیاد و نیاز به ساخت و سازهای فراوان سازه های بتنی چون ساختمان ها – سازه ها – سدها – پل ها – تونل ها – راه ها … این ماده را بسیار پر مصرف نموده است.
در اثر واکنش شیمیایی سیمان و آب روند سخت شدن ادامه یافته و در نتیجه دانه ها (ماسه و شن) را به صورت توده ی سنگ مانندی به یکدیگر می چسباند
* شن : سنگدانه های درشت دانه از 0.5 تا 2.5 سانتیمتر
* ماسه : سنگ دانه های کوچک تر از 0.5 سانتیمتر
این ملات با آب ترکیب شده و روان میشوند.
خمیر سیمان عموما حدود 25 تا 40 درصد کل حجم بتنها را تشکیل میدهد که حجم مطلق سیمان بین 7 تا 15 درصد و حجم آب از 14 تا 21 درصد است مقدارهوای در بتن تا حدود 8 درصد حجم بتن را تشکیل میدهد.
این اندازه به درشت ترین دانه بستگی دارد.
بتن و فولاد دو نوع مصالحی هستند که امروزه بیشتر از سایر مصالح در ساختن انواع بناها بکار برده می شوند و شاید به جرأت میتوان گفت که بدون این دو پیشرفت جوامع بشری به شکل کنونی میسر نبود.
بتن و فولاد به تنهایی و یا به صورت مکمل کاربرد پیدا میکنند. فولاد به لحاظ اینکه در شرایط به دقت کنترل شده ای تولید میشود و مشخصات و خواص آن از قبیل تعیین و با آزمایشات متعددی کنترل میشود دارای کاربردی آسانتر از بتن است. اما بتن درشرایط کاملا متفاوتی با توجه به پارامترهای مختلف از قبیل نوع سیمان، نوع مصالح وشرایط آب و هوایی تولید و استفاده می شود.
استفاده از مصالح مختلف در تولید بتن
عدم اطلاع کافی از خواص مواد تشکیل دهنده بتن و نحوه تولید و کاربرد آن میتواند ضایعات جبران ناپذیری را به دنبال داشته باشد. امروزه انواع مختلف بتن با مصالح مختلف تولید و استفاده میشود و هر یک خواص و کاربردی مخصوص به خود را داراست . هم اکنون انواع مختلفی از سیمانها که حاوی پوزولانها، خاکستر بادی سرباره کوره های آهن گدازی، سولفورها، پلیمرها، الیافهای مختلف و افزودنیهای متفاوتی هستند تولید میشود.
انواع بتن نیز با استفاده از حرارت، بخار، اتوکلاو، تخلیه هوا ،فشارهیدرولیکی ، ویبره و قالب انجام میگردد. امروزه کاربرد بتن با نرمی بالاتر که بتواند تغییر شکل های زیاد را بدون شکست تحمل نماید مورد توجه قرار گرفته است. تحقیقات در خصوص تأمین نرمی لازم در بتن و الیاف های مختلف و حتی حذف آرماتور در حال انجام میباشد.
هدف از کاربرد الیاف در بتن افزایش مقاومت کششی و خمشی، کنترل گسترش ترک ها و افزایش طاقت بتن میباشد تا قطعه بتنی بتواند در برابر بارهای وارده در یک مقطع ترک خورده تغییر شکل های زیادی را پس از نقطه حداکثر تنش تحمل نماید.
الیاف
بتن با الیاف مختلف در سالهای اخیر در سازه های عمده ای چون روسازی راه ها و فرودگاه ها، پی های عظیم با تغییر شکل های زیاد ی و به ویژه در پوشش بتنی تونل ها به کار رفته است. در ساخت پوشش تونل ها بتن الیافی با پاشیدن بر جداره شکل میپذیرد.
اخیرا برای حذف ترک ها در پوشش تونل هایی که به صورت چند تکه پیش ساخته اجرا میشود از بتن بدون آرماتورو تنها الیاف استفاده شده و این نوع بتن سبب حذف ترک ها در حین عمل آوری و حمل و نقل قطعات و نصب آنها برای کامل کردن مقطع تونل های مترو شده است.
در نوع بسیار جدید بتن الیافی که میتوان با آن به حد اکثر نرمی در بتن رسید از روش ریختن دوغاب روی الیاف استفاده میشود. به این صورت که ابتدا الیاف ریخته شده و فضای خالی بین آنها با ملات دوغابی پر میشود با این مصالح لایه های محافظتی بدون ترک و تقریبا غیر قابل نفوذ میتوان ایجاد نمود.
درسالهای اخیر استفاده محدودی از آرماتورهای غیر فلزی آغاز گشته است. هرچند تحقیقات بر روی کاربرد وسیعتر آنها و عملکرد دراز مدت این نوع آرماتورها ادامه دارد. این آرماتورها که معروف به آرماتورهای با الیاف پلاستیکی (FRP) هستند از الیاف مختلفی چون الیاف شیشه (GFRP) الیاف آرمیدی (AFRP) و الیاف کربنی (CFRP) در یک رزین چسبانده تشکیل شده اند.
خوردگی فولاد در بتن
مسأله خوردگی فولاد در بتن از معضلات عمده کشورهای مختلف جهان است. این مسأله حتی در کشورهای پیشرفته هم هزینه های زیادی به دنبال داشته است. این مسأله در کشورهای در حال توسعه و در کشورهای حاشیه خلیج فارس بسیار شدید بوده و سازه های بتنی زیادی در زمانی نه چندان طولانی دچار خوردگی و خرابی گشته اند. بررسی ها در این مناطق نشان میدهد که اگر مصالح مناسب انتخاب گردد، بتن با مشخصات فنی ویژه این مناطق طرح گردد، در اجرای بتن از افراد کاردان استفاده شود و سر انجام اگر عمل آوری کافی و مناسب اعمال شود بسیاری از مسائل بتن برطرف خواهد گشت.
به هر حال برای پیشگیری در سال های اخیر روش ها و موادی توصیه و به کار گرفته شده که تا حدیجوابگوی مسأله بوده است.
بررسی عوامل تخریب بتن
بتنی که در شرایط سخت آب و هوایی خلیج فارس و نیز در پالایشگاهها و در معرض شرایط آب و هوایی محیط دیگر مناطق دنیا قرار گرفته است، ممکن است بخاطر شرایط ذیل تخریب شود:
درجه حرارت بسیار بالا در کوره های بلند در پالایشگاه ها و ترک خوردگی در اثر آن، حمله سولفات در نتیجه گازهای سولفوریک همچون زمان کار تولیدی پالایشگاه فارس تـولید سفیدک زدگی و در نتیجه کاهش مقاومت بتن دارد.
خرابی در زمانی اتفاق می افتد که بتن از یک طرف تحت شرایط فشار آب و از طرف دیگر هوا باشد .
تر و خشک شدن در اثر نشت آب و یا شستشوی سازه بتنی با آب شور دریا ، هیـدروکربورهای ریختـه شده روی سطح بتن، بـاعث نفوذ آب در خلل و فرج خمیر سیمان و سنگدانه ها و در نتیجه افزایش نفوذپذیری می شود.
نفوذ یون کلرو حملات سولفاتها باعث خوردگی آرماتورها و در نتیجه ترک خوردگی می شوند . حرکات ماشین آلات، باعث تولید ترکها در بتن می شود.
نشت بخار و گازها از لوله های موجود در پالایشگاهها باعث خرابی سطوح بتنی و در نتیجه اجزاء تشکیل دهنده بتـن می شود. علاوه بـر شرایـط مضر بر بتن، شرایط نگهداری و حفاظت سازه های بتنی نیز مهم می باشند.
برای خرید الیاف اینجا کلیک کنید.
برای آشنایی بیشتر با این الیاف اینجا کلیک کنید
ممنون از مقاله های خوبی که در زمینه بتن و چسب و افزودنی هایی که مورد استفاده است گذاشتید
لطفا
متشکرم، مطالب آموزنده بود